精炼连铸工艺生产质量控制探讨

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精炼连铸锭是指将高碳钢通过铸造、锻造等方法使其从坯料上脱出，再经浇注后作为成品。由于粗加工后的产品质量差，组织均匀性较差。因此在精加工过程中必须严格控制工序时间和温度条件，保证各道工序之间不存在任何间隙现象且相互协调配合才能最终提高整体效率降低成本提高铸锭品质，还随着精铸工艺的发展，其对高碳钢制品质量有越来越重要影响。在工业生产中，由于各种因素（如冶炼、焊接及铸造过程）而产生了大量粉尘飞渣和氧化铁等有害物质造成了严重污染环境并引发安全事故，同时因过量排放尾气导致我国大气臭氧浓度严重超标引起人眼病且危害人体健康，因此精铸工艺对高碳钢制品质量的控制是一项重要任务。

1炼钢过程中高碳钢的质量控制

1.1炼钢前铁水预处理

（1）炼钢前铁水的预处理是提高高碳钢质量的一项重要工序。通过对含精制磷、硫化物等特殊合金成分和复杂工艺流程，按其性质不同，分别采用缓凝剂进行脱除铁液中含有大量未被氧化生成物及其他杂质而引起二次污染问题，在不影响铸坯表面综合性能与强度时可考虑采取适当减阻反应温度来降低结晶过程中产生的热应力从而提高钢件组织结构。其次，炼钢过程当中会遇到各种各样的难题，为了不引起一些必要的问题，必须要去了解炼钢前的步骤和整个过程，铁水预处理是比较重要的一个步骤，为了提高高碳钢的质量，主要的步骤是从轻工艺到重工艺的一个量变的过程，铁水预属于一个氧化还原反应的过程，各种不同的元素或者是成分产生了化学反应。最后，针对高碳钢的质量控制问题必须要从各个不同的步骤来认真分析和处理，以此来完成各个不同的工艺和质量控制，避免由于化学反应不足带来的质量问题的产生。

1.2炼钢转炉冶炼

首先转炉冶炼是指将钢水、铁矿石等轻金属与含有碳元素的化学原料（如硫酸盐）在高温条件下加热，经一定时间后，用适当的容器套管注入熔融液进行冷却和强化处理而得到铸坯。由于钢铁工业对产品质量要求严格且具有高污染特性及生产过程中产生大量杂质废品，其次炼钢转炉也是钢铁工业中的主要冶铁工艺设备之一，也被称为“烧成车间”，在冶金生产过程中，由于高碳钢具有较好的耐磨性、焊接强度和高温机械性能。炼钢转炉与传统卷烟脱硫、除尘等方法相比能达到很深氧化速率，同时采用了高效液相气化技术及连续流式净化系统实现对废渣进行全工艺处理，提高冶铁质量并节约能源消耗［1］。钢铁在人们日常生活当中是随处可见的，从简单的冶金到炼钢过程，这个过程对于发展和生产工业也是必不可少的一个步骤，为了大力发展钢铁工业，必要的是去了解有关冶炼的技术。只有充分去了解相关的技术和模型，才能真正的融入到转炉冶炼技术当中，真正的发现我国必要的工业冶炼过程，加强技术的融入和支持。

2高碳钢的精炼

2.1高碳钢中铝含量的控制

铝是重要的化工原料，广泛应用于工业、农业和民用等多个领域，在高碳钢中占了很大比重。我国高炉炼铁主要采用熔铸法生产高品质合金。由于精练质量、安全度以及产品外观上的要求均与普通钢铁有所不同，因此为了提高成品率及减少返修品量就必须对冶过程进行严格控制以达到高质量水平。铝含量是影响钢质量的最重要因素，也直接关系到铸件在冶炼过程中炉内温度、压力及流速等工艺参数，因此必须对高碳钢进行有效控制，通过对炉内外温差变化情况分析可以确定：当轧制速度较快时（如1mm/s）由于加热和冷却时间较长会导致铁水析出，而当轧制速度较慢或冷却速率过慢，则容易造成铁水中含氧量过高从而使铸件表面出现裂纹、缩孔等缺陷。铝在人们的日常生活当中发挥着巨大的作用，缺少铝的使用，人们的生活就会变得难堪，因此，加强对铝的使用有利于提高人们的生活品质和生活质量，提高了人们生活的品质，解决了铝在炼钢当中的具体作用。铝属于一种化学元素，属于其中的某一种元素，起到的化学作用是分解某种成分，因此，从铝对人们生活带来的作用来分析，铝在人们生活中发挥着巨大的作用，人们的生活一旦离开了铝就会变得混乱不堪，为了降低铝给人们生活带来的作用，必要的手段是认真的研究铝这种化学成分，帮助人们的生活变得越来越好。

2.2高碳钢中硫含量的控制

硫含量是钢件生产中最重要的质量之一，它不仅影响着铸坯表面和内部组织结构，还直接影响了合金元素在铸造过程和产品结构，高碳性钢由于具有较低的含氧量、良好化学性质以及优良力学性能而成为世界各国争相研究的话题。硫含量是钢件中一个重要的质量指标，直接影响了铸锭加工过程或铸造车间的生产结果，在高碳钢冶炼连轧流程工序及后钢板上均需控制好该元素。精制、细加硫处理：将粗轧至一定初速度进行再一次碾压成型工艺加工成所需要规格型号和合格产品，然后采用先进设备对坯体进行预热，使其温度达到规定要求并适当加入适量的添加剂等方法去除其中过量的铁离子。钢铁中值得注意的是硫含量的成分，不管是在钢铁冶炼中，还是铸造加工过程当中，都要注意硫这种化学元素带来的化学作用和经济作用，提高了钢铁主铸造和冶炼的能力，解决了人们生活当中遇到的困难，保证了硫这种成分在化学当中的冶金作用。工艺对于人们来说是至关重要的，缺乏工艺的支持只会导致这种成分在化学中的作用降低，提高了人们日常生活的作用，避免了各种各样的问题产生。

2.3温度控制及钙处理钢水软吹工艺

在精炼连铸工艺生产过程中，高合金冶炼炉的温度控制及钙处理对钢水软吹塑形变和表面质量有重要影响，因此必须进行热风除尘、通风换气等预热措施。首先由于精练后的铸锭初轧工序为粗锻件或半成品前段（如清皮下坯），因此在初轧阶段要采取必要降温操作以消除或减弱铸造时产生的温度波动及夹杂物对钢水软吹塑形变造成裂纹，其次精炼连铸后，由于含钙较多，镁含量偏高，导致铸造时容易产生较大的应力，而在连铸结晶前直接进行热处理以控制钢水软吹系统温度及压力变化是目前最常用、最有效的手段之一，最后可以通过对纯化冷却体系加热过程中易发生晶核等问题采取有效措施来消除或减少残余奥氏体和铁素体组织从而提高铸件表面质量也可采用适当预冷方法［2］。

3连铸工艺生产高碳钢的质量控制

3.1铁水预处理

铁水预处理是钢锭铸件在冶炼前的必要工序，其目的在于去除或减少熔渣中夹杂物和杂质，提高铸造性能。首先通过铁水中含铜量、锌含量等指标进行检测分析，精制连铸工艺主要包括：脱氧剂浓度控制；粗分质量标准，细化晶粒度及形貌控制方法（如球磨法）和冷却方式等内容组成了工序的基础理论依据与具体要求，为后续冶炼过程提供必要条件和科学参考数据，其次铁水预处理是提高铸件质量的重要手段之一，通过在钢坯中加入铁、渣，使其充分接触，并去除基体组织，以消除内应力，同时还可以防止因热变形而产生缺陷和夹杂物等形成铸造残余奥氏体化现象以及由于化学成分引起的表面裂纹，从而降低铸件内部气体交换速度和温度场分布不均匀问题，其处理后的钢水可通过固溶强化来提高结晶性能、减少晶界偏析量并改善组织结构。

3.2转炉冶炼

转炉冶炼是高耗能、低污染的重要环节，通过采用先进工艺技术，实现了资源节约型和环境友好型目标。目前我国钢铁产业呈现出“轻管理重生产”的趋势，由于钢厂在精铁原料上具有特殊性及规模化程度不高等原因导致其发展受到限制，同时随着国家对环境保护政策严格要求下也使转炉冶炼成本大幅上升、且长期使用造成污染日益严重以及炼制成本居高不下，这也给工业经济带来了巨大损失。为了给人们日常提供干净的清洁能源，必要的措施是加强日常的管理，避免在生产过程中单单重视生产，而忽视了企业管理对内部风险的控制，逐渐将企业的规模扩大。我国是一个资源型国家，对于任何资源都比较重视，也积极帮助这些资源进行转化，提高各种能源在社会当中所起到的能源作用，使得工业化程度加深。环境在人们的日常生活当中也发挥着巨大的作用，环境过差只会导致周围的工业生产环境变差，为了不影响人们的正常生活，必须要节能和环保，保护人们生活的具体环境，提供人们健康、舒适的自然环境，让人们拜托环境带来的困扰。

4精炼连铸工艺质量控制优化

4.1精炼连铸工艺质量改进

在精炼连铸的过程中，由于连铸机头质量控制不好，会导致生产出来的产品不合格。针对这种情况应采取以下措施：一方面是要加强工序间衔接，在铸造前必须要进行工艺上和操作程序上两方面相互协调配合，保证各工序之间有一定时间内完成相应任务以确保达到规定要求，严格按照标准流程顺序进行作业、清点不出现任何异常现象，同时做好质量监控工作来提高生产效率和产品合格率，另一方面是要加强管理制度，严格执行“三修”程序进行验收，各工序要有专职检验员负责检查并记录分件是否合格、断丝原位与断口是否正确无误，铸锭内表面应清扫干净连铸机炉渣，保证质量符合要求，在浇注前做好初轧处理。

4.2控制措施的预防

精炼连铸锭在生产过程中，由于操作不当或人为失误，导致铸造时产生大量的碳化物、铁渣等杂质会影响合金组织性能。因此要对工艺流程进行控制和管理。首先是要加强工序间监督与检查：全面掌握工件质量情况，严格按照规程制度要求开展工作并做好记录、校核工作，认真分析设备运行状况及钢液损耗量，及时找出问题原因所在以便采取措施解决这些隐患，其次是要加强人员管理，建立健全岗位责任制度：各部门要认真执行各项工作任务并做好职责分工表，严格按照规定要求组织生产活动并检查监督各工序是否正常运行及劳动定额完成情况，定期召开现场全面分析会议讨论铸件投产前必须达到的技术指标是否符合设计规范。

5结语

精炼连铸件是钢铁工业中的重要组成部分，其中包含了很多高碳钢制品，因此对其质量控制就显得尤为重要。文章针对提高精铁炉内残留物排放量、降低冶炼过程温度和改善结晶器铸造工艺现状等方面进行研究，通过对精铸工艺，连铸机的质量控制，以提高生产安全、经济效益和社会可持续发展，随着工业技术不断进步与创新高碳钢产品在各行业中应用越来越广泛。

参考文献

［1］苑成河.炼钢-精炼-连铸工艺生产高碳钢的质量控制［J］.中国机械，2014，（1）：234-236.

［2］魏军,刘中柱,蔡开科,刘会圈.炼钢-精炼-连铸工艺生产高碳钢的质量控制［J］.炼钢，2004，（6）：46-51.

作者:赵治国 单位:南京钢铁股份有限公司